Fundamentos de la Presión en Fluidos y Fenómenos Meteorológicos

Conceptos Fundamentales de la Presión

Presión: Se define como la fuerza recibida por unidad de superficie. Si se aplica la misma fuerza, la presión es tanto mayor cuanto menor sea la superficie sobre la que se aplica.

Presión por Fluidos

En los fluidos, su propio peso es el causante de la presión. Esta genera fuerzas perpendiculares en todas las direcciones.

Hidrostática

La hidrostática es la rama de la física que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo.

Principio Fundamental de la Hidrostática

Establece la relación entre la presión en el interior de los líquidos y los factores de los que depende. Para su demostración, se considera una densidad constante. Es importante notar que:

• Los líquidos son incompresibles.
• Los gases se comprimen por su propio peso y su densidad varía con la altura.

El Empuje y el Principio de Arquímedes

Empuje: Es la fuerza que ejerce un líquido sobre un objeto sumergido. El Principio de Arquímedes establece que el empuje que recibe un cuerpo al introducirse en un fluido es una fuerza vertical y hacia arriba, cuyo valor es igual al peso de un volumen de fluido equivalente al del cuerpo sumergido.

Principios y Experimentos de Pascal

Experimento de Pascal

Pascal realizó un experimento en un tonel de vino lleno de agua cuyas uniones estaban bien selladas. Introdujo un tubo delgado y largo, y logró reventar el tonel echando solo una jarra de agua al tubo.

Principio de Pascal

Establece que, cuando se ejerce una presión externa sobre un líquido en equilibrio, la presión se transmite a todo el líquido con la misma intensidad y en todas las direcciones.

Instrumentos de Medición: El Manómetro

• Manómetro simple: Consiste en un tubo de goma transparente en forma de V.
• Manómetro metálico: Basado en la elasticidad de los metales. Al entrar el fluido a presión por el tubo, este se deforma y hace girar la aguja que indica la presión.

Meteorología y Atmósfera

Capas y Humedad

• Troposfera: Es la capa donde se desarrollan los fenómenos meteorológicos.
• Humedad de saturación: Es la cantidad máxima de vapor de agua que puede contener 1 m³ de aire sin condensarse y sin formar gotas de agua.

Representación y Presión Atmosférica

Mapa del tiempo: Indica la situación de la atmósfera en un momento dado. En ellos se utilizan las isobaras, que son líneas imaginarias que unen los puntos de la atmósfera que tienen la misma presión atmosférica. Se dibujan separadas de 4 en 4 hectopascales.

Sistemas de Presión

• Anticiclón: Zona de altas presiones, superiores a 1013 hPa.
• Borrasca: Zona de bajas presiones.

Frentes Meteorológicos

Un frente es la línea de choque entre dos masas de aire de distinta temperatura.

• Frente frío: Las masas frías empujan a las calientes y estas se elevan. El vapor de agua se condensa y se forman nubes, provocando lluvias cortas e intensas.
• Frente cálido: Las masas cálidas empujan a las frías, ascienden y dan lugar a nubes que pueden generar lluvias, las cuales suelen ser menos intensas pero más prolongadas.